SU1705384A1 - Способ обработки алюминиевых сплавов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству сплавов в цветной металлургии , в частности к способам рафинировани  и модифицировани  алюминиевых сплавов, выплавл емых из лома и отходов. Цель - повышение выхода сплава путем снижени  потерь металла со шлаком и гигроскопичности плава. Положительный эффект достигаетс  за счет того, что в струю плава при сливе из хлоратора при 630-68С, °С, ввод т смесь CaF с в соотношении 1,6-1,8:1 в количестве -,5% от мае- сы плава хлоридов. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. S (Л

Description

Изобретение относитс  к производ- i тву сплавов в цветной металлургии, в частности к способам рафинировани  и модифицировани  алюминиевых сплавов , выплавл емых из лома и отходов.

Известен способ модифицировани  алюминиевых сплавов сол ми титана, включающий продувку расплава четы- реххлористым титаном со скоростью 0,01-0,01 кг/мин при 73 3-75С°С.

Известен универсальный флюс дл  однородного рафинировани  и модифицировани  литейных алюминиевых сплавов, имеющий следующий химический состав, мас.%: КС АО; NaCl 35; 1.1; NaF 10. Флюс предварительно рпсплавл - ют и в жидком виде в колимег.тре 0,5- 1,5% от массы .жидкого мет-члгм вп-., дрг в расплав и интенсивно зам ы-плют ,

Наиболее близким к предложенному по технической сущности  вл етс  способ обработки алюминиевых сплавов, включающий введение плава хлоридов титанового производства в расплав Б присутствии отработанного электролита магниевого производства, в 1,5 2,0 раза превышающего количество плава хлоридов.

Недостатками способа  вл ютс  повышенные потери металла со шлаком. Большое содержание металла в шлаке вызвано низким поверхностным нат жением системы плав хлоридов - алюминиевый расплав, и следовательно, хорошей смачиваемостью жидкого мотллла плавом, что приводит к сто потер м со шлаком и снижает выход пл-чпа в целом.

СП

со оо

4

Целью изобретени   вл етс  повышенно выхода с.плав  .

Поп гшленн-п  цель достигаетс  чем, что прсделртельно осуществл - ют виедение в плав хлоридов титэно вого производства флюорита и криолита в соотношении 1,6-1,8:1 в количестве k-,5% от массы плава хлоридов . Причем лучшие результаты полу- чаютс  при введении в плав хлоридов флюорита и криолита при 630-680 С.

При введении солевых фторидных добавок в плав хлоридов межфазное нат жение апомини  на границе с жид- ним плавом возрастает.

На практике повышение межфазного нат жени  приводит к тому, что при съеме шлака с поверхности жидкого металла алюминий легко отдел етс  от шлака, вследствие чего последний содержит незначительное количество алюмини . Повышаетс  извлечение металла , упрощаетс  переработка и регенераци  шлака.

Наиболее эффективно введение флюорита (CaF) дл  повышени  растворимости , устойчивости и однородности флоридно-фторидной солевой системы в смеси с порошком натриевого криолита (KajAlF6) в соотношении 1,6 1,8:1. Полученную смесь ввод т в плав хлоридов при 630 680°С. Така  подача обеспечивает равномерное распределение фторидов по объему жидко- го плава. Частично раствор  сь в щелочных хлоридах, например в хлористо натрии (Nad) , вводимые реагенты в указанных пределах образуют систему Naf//Cl E1 , близкую к эвтект ке CaF2 66fl°C (с избытком NaF) 20% NaF, 65% CaF2, 15% A1F3, 50% NaCb В перROM приближении с увеличением количества NaF до стехиометрического соотношени  Лторидную часть системы можно преобразовать в виде 65% Cal-j, 35 Na}AU6.

На практике даже с учетом некоторой потери флюорита в виде механической смеси с плавом хлоридов суммар- на  концентраци  CaF2 + NaAlF в плаве хлоридов составила Ь-Ь,5% (мас.%) очезидно за счет вли ни  на межфазное нат жение системы плав хлоридов - алюминий натриевого криолита.

При введении смеси флюорита и криолита в количестве менее % от массы плава хлоридов количество металла в шлаке после обработки пспы

5 0

5

шастс , что приводит к снижению выхода сплава.

С увеличением количества фторидов выше ,5%, снижаетс  их растворимость в хлоридном расплаве и дальнейшего снижени  содержани  металла в шлаке не происходит. Кроме того, повышаетс  температура плавлени  флюса , снижаетс  его жидкотекучесть , что отрицательно вли ет на процесс рафинировани  в виду низкой растворимости CaF в плаве избыток его выпадает в осадок или распредел етс  неравномерно в слое жидкого плава хлоридов , так как имеет большую плотность. Все это приводит к потере металла со шлаком, а следовательно, к снижению выхода сплава.

Установлено, что смешивание CaF и NajAlF с плавом хлоридов в сухом виде не дает положительного эффекта ввиду резко отличающихс  теплофизи- ческих свойств этих материалов. Поэтому тонко измельченный флюорит в смеси с криолитом ввод т в жидкий плав хлоридов при 630-680°С, что позвол ет получить положительный эффект - снизить потери металла со шлаком, а в целом повысить выход сплава.

Изменение соотношени  , в сторону снижени  флюорита менее 1,6:1, а также в сторону увеличени  CaF2 более 1,8:1 отрицательно сказываетс  на взаимной растворимости фторидов , а также их растворимости в плаве хлоридов, так как система далеко смещаетс  в стороны от эвтектической точки. Снижаетс  также межфазное нат жение плав хлоридов - алюминиевый расплав и увеличиваютс  потери металла со шлаком, следовательно , повышаетс  выход сплава.

При температуре плава хлоридов на момент слива из хлоратора ниже 630°С также ухудшаетс  растворимость фторидов в плаве хлоридов, что приводит к возрастанию содержани  металла в шлаке при обработке. Возрастание температуры плава при сливе выше 680°С приводит также к смещению системы в сторону от эвтектичесгого состо ни , что также увеличивает потери металла со и.паком.

Г р г м е р 1. В плав хлоридов, имеющих температуру 6jfl°C, непрерывным потоком с помощью тарельчатого питател  подают смесь тонко молотых порошков флюорита и натриевого криоли

т-ч в соотношении 1,8:1 (по массе;. При этом расход плава хлоридов Зт/ч а расход смеси, подаваемой в струю плава, - 0,12 т/ч. Таким образом, количество подаваемой смеси ,0 от массы плава .хлоридов. Последний имеет следующий химический состав, мае.: оксихлорид титана 13,0; хлорид алюмини  3,0; хлорид железа 0,5; оксихлорид ванади  0,5; хлорид натри  18,0; хлорид кали  35,0; оксихлорид чиоби  З.О. Плав после слива и смешивани  его с фторидами подвергай принудительному охлаждению методом безводной гранул ции- на дисковом гранул торе.

В лабораторной электропечи расплавл ют 2 кг сплава АК7 с повышенным содержанием магни  0,5-), перегревают расплав до 750°С. Дл  получени  сплава с содержанием магни  в пределах, установленных ГОСТом, надо удал ть из расплава % магни . Установлено, что дл  удалени  1 кг магни  необходимо 6-7 кг смеси плава хлоридов с флюоритом и криолитом Так как 1 % составл ет 20 г, то дл  удалени  магни  потребуетс  120 г реагента. Масса отработанного электролита магниевого производства в 1,5-2,0 раза, больше массы плава хлодов и составл ет 200 г.

Отработанный электролит магниево

5

0

5

0

1 О- мин , после чего снимают шлак и разливают металл по Формующим средствам .

Остальные примеры сведены в таблицу .

Технике-экономические преимущества способа по сравнению с прототипом и известными решени ми заключаютс  в снижении потерь металла со шлаком в процессе рафинировани , а следовательно , в повышении выхода сплава, достигаемых за счет введени  в плав хлоридов при сливе его из хлоратора смеси флюорита и натриевого криолита при 630-680°С.

Применение способа по сравнению с прототипом позволит повысить в конечном итоге извлечение металла при плавке, а также улучшить услови  переработки и регенерации шлака.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   25

   1 . Способ обработки алюминиевых сплавов, включающий введение в расплав отработанного электролита магниевого производства, последующее введение плава .хлоридов титанового производства в соотношении (1,5-2,0):, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода сплава, предварительно осуществл ют введение

   го производства, измельченный предва- 35 в плав хлоридов титанового производ

   рительно до крупности частичек4 3 5 мм расплав подают на поверхность жидкого металла. Затем с помощью погружной центрифуги ввод т расчетное количество плава хлоридов в смеси40 с флюооитом и криолитом. Центрифугу затем извлекают, отстаивают расплав

   ства флюорита и криолита в соотношении (1,6-1,8):1 в количестве Ь-Ь,5% от массы плава хлоридов.
2. 2. Способ поп.1,отличаю- щ и и с   тем, что введение в плав хлоридов флюорита и криолита осуществл ют при 63П-68П С.

   ства флюорита и криолита в соотношении (1,6-1,8):1 в количестве Ь-Ь,5% от массы плава хлоридов.

   2. Способ поп.1,отличаю- щ и и с   тем, что введение в плав хлоридов флюорита и криолита осуществл ют при 63П-68П С.

   Прине чан ие. Отработанный электролит i кг; плав хлоридов 2 кг, температура обрабатывав-, мого расплава /50еС.

   Продолжение таблицы